【摘 要】
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本研究以壳聚糖（CS）、γ-聚谷氨酸（γ-PGA）、姜黄素（Cur）为原材料分别作为成膜基质、保鲜剂、抗菌剂,采用共混的形式共混成膜,以自由基清除率（DPPH）和抑菌圈直径大小为评价指标探究最佳制备工艺,开发出一种基于CS/γ-PGA和Cur复合的最优抗菌生物保鲜膜。并对其表征性能的进行分析;探究最优复合保鲜膜包裹冷鲜牛肉后对冷鲜牛肉理化指标以及保鲜时长的影响;最后基于Illumina Nova
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本研究以壳聚糖（CS）、γ-聚谷氨酸（γ-PGA）、姜黄素（Cur）为原材料分别作为成膜基质、保鲜剂、抗菌剂,采用共混的形式共混成膜,以自由基清除率（DPPH）和抑菌圈直径大小为评价指标探究最佳制备工艺,开发出一种基于CS/γ-PGA和Cur复合的最优抗菌生物保鲜膜。并对其表征性能的进行分析;探究最优复合保鲜膜包裹冷鲜牛肉后对冷鲜牛肉理化指标以及保鲜时长的影响;最后基于Illumina Nova Seq高通量测序技术分析CS/γ-PGA基可降解复合保鲜膜处理冷鲜牛肉后储藏过程中的微生物相对丰富度结构变化。论文研究结果主要是为CS、γ-PGA、Cur在冷鲜牛肉的保鲜应用提供参考。具体结果如下:（1）CS、γ-PGA、Cur最佳配方探究通过探究不同浓度的CS膜,CS/γ-PGA复合膜、CS/Cur复合膜。以自由基清除率（DPPH）和抑菌圈直径大小为指标,测定单因素试验中各物质相对效果较好的浓度。结果显示壳聚糖浓度为1.4 g/100 m L、1.5 g/100 m L、1.6 g/100 m L;γ-PGA浓度为3 g/100m L、4 g/100 m L、5 g/100 m L;Cur浓度为0.20 g/100 m L、0.25 g/100 m L、0.30 g/100 m L的效果较好。将三种物质分别共混复配。得到最佳配方是:1.5 g/100 m LCS+4 g/100m Lγ-PGA+0.25 g/100 m LCur。（2）最优CS/γ-PGA基可降解复合保鲜膜的特性通过对最CS/γ-PGA基可降解复合保鲜膜的表征研究,Cur的加入导致复合膜呈现淡黄色,电镜扫描显微结构显示γ-PGA和Cur复合膜表现为更加紧凑和光滑,并且改善了壳聚糖的刚性,增强了抗拉伸强度达到9.87±0.15MPa。通过XRD光线衍射和傅立叶红外光谱,显示出CS、γ-PGA、Cur共混时会发生相互作用,使得复合膜内部更牢固紧密,结合成更大的结晶分数,抑菌性能增强,并且相比于单一壳聚糖膜还减少了水蒸气透过率,仅为1.13×10-10g/Pa*m*s,并且光透过率只有36.54%。而且复合膜的最大热降解速率高于壳聚糖膜。因此复合膜在抑菌、抗氧化能力、抗拉伸强度水蒸气透过率等表征结果都有提升,具备良好的抑菌效果、抗氧化能力和水蒸气阻隔性。（3）最优CS/γ-PGA/Cur复合保鲜膜对冷鲜牛肉理化特性的影响经过复合保鲜膜处理后,冷鲜牛肉具有更加平衡的p H值,无论是对空白组还是对照组做比较,结果均表示复合膜有效控制样品中微生物的数量增长,同时也抑制了部分细菌的繁衍,从而有效降低TVB-N值的增加,延长了冷鲜牛肉的保质期和货架期7天,并且在失去重率、感官评价中试验组都高于空白组和对照组。（4）通过16S rRNA高通量测序分析复合保鲜膜对冷鲜肉菌落结构的影响通过研究样品中的微生物菌群在1-7天过程中结构变化。结果表明,由结果而知CS/γ-PGA/Cur复合保鲜膜包裹后,微生物的菌群结构和多样性发生显著改变。在门水平上,在4℃储藏条件下,空白组的优势菌门从最初的变形菌门、厚壁菌门开始,经过一系列演变,最终变成了拟杆菌门和变形菌门;而对照组则是由最优势菌门变形菌门逐渐演替为厚壁菌门和拟杆菌门;试验组的优势菌门则没有很大变化,但仍然保持了增加了部分未知的菌门占比。经属水平分析,发现在三组冷鲜牛肉样本中,空白组第一天最优势菌属为Ralstonia spp.,第7天时演替为不动杆菌属。随着时间的推移,C组中最初的优势菌属为Ralstonia spp.发生了显著变化,从原本的优势菌属逐渐转变为占比更大的菌群组成类香味菌属。通过NMDS分析、Anosim和MRPP组间显著差异分析,均显示CPC组与N组的组间差异是显著性的。其次为C组与N的组间差异,最后CPC组和C组的组间差异不是很大,但是组内差异仍然较大。因此可以很好的证明复合膜对冷鲜牛肉微生物的生长能够有效抑制。
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